JP2017001851A - エレベータの安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な検出器を必要とせずに、かごと連動するかご速度検出用ロープの破断を検出できるエレベータの安全装置を実現する。【解決手段】かご７が階床に対応したドアゾーン内に位置しているか否かを示すドアゾーン信号、及びかご７と連動して動くかご速度検出用ロープ１７の速度に基づき、かご速度検出用ロープ１７の速度が設定速度以下のとき、ドアゾーン信号の変化が検出されてから一定時間継続した後にかご速度検出用ロープ１７の速度が変化しなければ、ロープ破断が発生したと判定する。【選択図】図２

Description

本発明は、エレベータの安全装置に関し、かごと連動してかご速度検出を実現する検出用ロープの破断を検出する装置に関するものである。

従来のエレベータにおいては、かごと連動してかご速度を検出するロープの破断検出には、ロープが破断すると下部の滑車である、例えば張り車が所定位置まで下がった時に作動する検出器を備えていた（例えば、本出願人による特許文献１参照）。

また、従来のエレベータでは、演算されたかごの速度パターンと実際のかご速度との間に乖離が生じた際には異常を検出する機能を有しており、この機能によりロープ破断の異常を検出することが可能である。

特開平６−９２５６８号公報（第１頁、第１図）

しかしながら、上記の特許文献１のように検出器を設置する場合にはコストや設置場所の制約が発生する。
また、上記速度パターンと実際のかご速度との間の乖離をチェックして異常を検出する場合には、速度パターンのずれを補正するために機器の追加が必要となり、コスト増に繋がる。

本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的は、特別な検出器を必要とせずに、低コストで、かごと連動するかご速度検出用ロープの破断を検出できるエレベータの安全装置を実現することである。

上記の目的を達成するため、本発明に係るエレベータの安全装置は、かごが階床に対応したドアゾーン内に位置しているか否かを示すドアゾーン信号を出力するドアゾーン検出部と、前記かごと連動して動くかご速度検出用ロープの速度を検出するロープ速度検出部と、前記ドアゾーン信号及び前記かご速度検出用ロープの速度に基づき、前記かご速度検出用ロープの速度が設定速度以下のとき、前記ドアゾーン信号の変化が検出されてから一定時間継続した後に前記かご速度検出用ロープの速度が変化しなければ、ロープ破断が発生したと判定するロープ破断検出部とを備えている。

本発明に係るエレベータの安全装置では、ドアゾーン信号及びかご速度検出用ロープの速度に基づき、かご速度検出用ロープの速度が設定速度以下のとき、ドアゾーン信号の変化が検出されてから一定時間継続した後にかご速度検出用ロープの速度が変化しなければ、ロープ破断が発生したと判定するように構成したので、特別な検出器を設置する必要が無く、既存のエレベータ装置を利用して低コストで、かご速度検出用ロープの破断検出が可能となる。

本発明に係るエレベータの安全装置の実施の形態１が適用される、従来から知られたエレベータの安全装置のシステム構成図である。 図１において、本発明に係るエレベータの安全装置の実施の形態１によるロープの破断検出動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係るエレベータの安全装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
本発明に係るエレベータの安全装置の本実施の形態としては、図１に示す本出願人による特開２０１３−１８４７９９号公報に示された油圧式エレベータ装置を使用することができる。但し、これに限定されるものではない。また、本発明のエレベータの安全装置の制御フローが、図２に示されており、この制御フローは、図１に示した戸開走行防止装置において記憶され且つ実行することができる。

なお、本発明のエレベータの安全装置は、図１において、かご速度検出用ロープの移動に応じて回転される昇降路上部の滑車と同軸上に設けたエンコーダ１８、１９によって検出されるかご速度信号と、着床センサ２６によって検出される、戸開走行防止に必要なドアゾーン信号とに基づいてかご速度検出用ロープの破断検出が可能であるが、まず、装置全体を概略的に説明する。

図１において、昇降路（図示せず）内には、油圧ジャッキ１が設置されている。油圧ジャッキ１は、昇降路内の底部に固定されたシリンダ２と、シリンダ２に対して上下動可能なプランジャ３とを有している。プランジャ３の上端部には、そらせ車４が回転自在に設けられている。シリンダ２には、シリンダ２に対する油圧を制御する油圧パワーユニット５が油圧配管６を介して連結されている。プランジャ３は、シリンダ２に対する油圧の制御によりシリンダ２に対して上下動される。

そらせ車４には、かご７を吊り下げる懸吊体８が巻き掛けられている。懸吊体８としては、例えばロープやベルト等が用いられている。懸吊体８の一端部はかご７に接続され、懸吊体８の他端部は昇降路内の固定部に接続されている。昇降路内には、上下方向へ延びる一対のガイドレール（図示せず）が設置されている。かご７は、プランジャ３の上下動により、各ガイドレールに案内されながら上下に走行する。

かご７の下部には、ガイドレールを把持することにより、かご７に制動力を与える非常止め装置９が設けられている。昇降路の上部には、調速機１１が設けられている。昇降路の下部には、張り車１２が設けられている。調速機１１及び張り車１２には、調速機ロープ１３がループ状に巻き掛けられている。調速機ロープ１３は、非常止め装置９に設けられた操作レバー１４に接続されている。調速機ロープ１３は、かご７の上下走行に応じて移動される。

また、昇降路の上部には、図１に示すように、上部綱車１５が調速機１１とは別に設けられている。昇降路の下部には、下部綱車１６が張り車１２とは別に設けられている。上部綱車１５及び下部綱車１６には、かご速度検出用ロープ１７がループ状に巻き掛けられている。かご速度検出用ロープ１７の一端部及び他端部は、かご７に接続されている。かご速度検出用ロープ１７は、かご７の上下方向への走行に応じて移動される。上部綱車１５及び下部綱車１６は、かご速度検出用ロープ１７の移動に応じて回転される。

上部綱車１５の回転軸には、かご７の第１及び第２の位置をそれぞれ検出する第１及び第２のエンコーダ１８及び１９が設けられている。第１のエンコーダ１８及び第２のエンコーダ１９は、それぞれ、上部綱車１５の回転に応じた信号を発生する。かご７の位置は、上部綱車１５の回転に応じた信号に基づいて検出される。なお、第１及び第２のエンコーダ１８及び１９は、実際にはかご速度検出用ロープの速度を検出しており、これはいずれか一方でもよい。

かご７には、かご出入口２１が設けられている。かご出入口２１は、一対のかごの戸２２が、かご出入口２１の間口方向に沿って移動されることにより開閉される。かご７の戸２２は、かご７に搭載されたドア駆動装置（図示せず）の駆動力により移動される。

各階の乗場には、乗場出入口２３が設けられている。乗場出入口２３は、一対の乗場の戸２４が乗場出入口２３の間口方向に沿って移動されることにより開閉される。かご７が所定の着床範囲内に停止しているときには、乗場の戸２４とかごの戸２２とが、係合装置（図示せず）により水平方向について互いに機械的に係合される。乗場出入口２３は、乗場の戸２４がかごの戸２２に係合されながら移動されることにより開閉される。

各乗場出入口２３には、乗場出入口２３が開いたことを検出する戸開検出装置としての乗場ドアスイッチ２５が設けられている。各乗場ドアスイッチ２５は、乗場の戸２４が乗場出入口２３を全閉する位置にあるときに乗場出入口２３が閉じていることを検出し、乗場出入口２３を全閉する位置から乗場の戸２４が外れたときに乗場出入口２３が開いていることを検出する。

かご出入口２１には、かご出入口２１が開いたことを検出する、図示しないかごドアスイッチ（戸開検出装置）が設けられている。このかごドアスイッチは、かごの戸２２がかご出入口２１を全閉する位置にあるときに、かご出入口２１が閉じていることを検出し、かご出入口２１を全閉する位置からかごの戸２２が外れたときにかご出入口２１が開いていることを検出する。

かご７には、かご７が所定の着床範囲内に停止しているか否かを検出する着床検出装置としての着床センサ２６が設けられている。この例では、昇降路内の所定の位置に固定された被検出用プレート（図示せず）を着床センサ２６が検出しているか否かにより、かご７が所定の着床範囲内に停止しているか否かが検出される。

着床センサ２６からの信号（情報）は、油圧式エレベータの運転を制御する制御盤３１へ送られる。第１のエンコーダ１８、第２のエンコーダ１９、各乗場ドアスイッチ２５及びかごドアスイッチのそれぞれからの信号は、かご７の戸開走行を防止するための戸開走行防止装置３２へ送られる。なお、各乗場ドアスイッチ２５及びかごドアスイッチからの信号線は図示されていない。

ここで、かご７の戸開走行とは、かご出入口２１及び各乗場出入口２３の少なくともいずれかが開いている状態でのかご７の走行であって、かご７の停止後にかご７の停止位置を調整するためのかご７の正常な走行（正常なリレベル走行）を除くかご７の走行をいう。

戸開走行防止装置３２は、かご７の戸開走行の有無を判定する制御基板（制御部）３３と、制御基板３３の制御により、油圧パワーユニット５及びアクチュエータ７１のそれぞれの給電を個別に制御するコンタクタユニット３４とを有している。

制御盤３１は、起動信号をコンタクタユニット３４へ送ることにより、パワーユニット用コンタクタ及びアクチュエータ用コンタクタのそれぞれをＯＮ状態とし、油圧パワーユニット５及びアクチュエータ７１のそれぞれへの給電を行って、かご７を走行させる。

また、制御盤３１は、着床センサ２６からの情報に基づいて、『かご７の停止位置が所定の着床範囲内にあるか否か』を判定し、かご７の停止位置が所定の着床範囲から外れているときに、コンタクタユニット３４を介して油圧パワーユニット５及びアクチュエータ７１のそれぞれへの給電を行い、かご７の停止位置を所定の着床範囲内に調整するリレベル走行をかご７に対して行う。制御盤３１には、エレベータの運転を許可するための運転許可リレー（図示せず）が設けられている。この運転許可リレーがＯＮ状態になっているときにはエレベータが運転可能になり、運転許可リレーがＯＦＦ状態になっているときにはエレベータが休止状態となる。

戸開走行防止装置３２の制御基板３３は、第１のエンコーダ１８及び第２のエンコーダ１９のそれぞれからの情報に基づいて、かご７の位置、かご７の走行の有無、かご７の走行距離、かご７の走行方向、及び『かご７の速度』を検出する。また、制御基板３３は、かごドアスイッチ及び各乗場ドアスイッチ２５のそれぞれからの情報に基づいて、かご出入口２１及び各乗場出入口２３の少なくともいずれか一方が開いたか否かを検出する。制御基板３３は、これらの検出結果に基づいて、コンタクタユニット３４を制御する。

即ち、制御基板３３は、第１のエンコーダ１８、第２のエンコーダ１９、かごドアスイッチ、及び各乗場ドアスイッチ２５のそれぞれからの情報に基づいて、コンタクタユニット３４に含まれるパワーユニット用コンタクタ及びアクチュエータ用コンタクタを個別に制御する。戸開走行防止装置３２は、コンタクタユニット３４の制御により、油圧パワーユニット５及びアクチュエータ７１のそれぞれへの給電を個別に制御する。

次に、図１に示す油圧式エレベータを利用した本発明に係るエレベータの安全装置の動作を、図２に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、かご速度検出用ロープ（以下、単にロープと称することがある。）１７のロープ速度を検出するエンコーダ１８、１９からのパルスカウンタ値、及び着床センサ２６からのドアゾーン信号の現在値（１又は０）を入力する（ステップＳ１〜Ｓ２）。

なお、ロープ速度は、エンコーダ１８及び１９の内のいずれか一方で検出することができるが、以下の説明では、エンコーダ１８、１９と称する。また、かご速度とは、かご速度検出用ロープ１７の速度の意味で使用する。

次に、かご速度検出用ロープ１７の破断を一度でも検出したか否かを判定する（ステップＳ３）。これは、後述するステップＳ１７でロープ破断検出フラグがＯＮにセットされているか否かをチェックすることで行う。戸開走行防止装置３２が立ち上げられた状態では、フラグはＯＦＦになっている。ステップＳ３でフラグ＝ＯＮの場合には、戸開走行防止装置３２がリセットされない限りロープ破断検出状態を継続するため、すなわちロープ破断監視はせずに、このルーチンから出て、かご７の走行を防止する。

ステップＳ３でフラグ＝ＯＦＦの場合には、エンコーダ１８、１９からのパルスカウンタ値に基づき、ロープ１７の速度が設定速度以下になったか否かを判定する（ステップＳ４）。この結果、Ｙｅｓの場合のみ、ロープ破断の監視を開始すべきか否かの判定に進む（ステップＳ５）。

ステップＳ４において、Ｎｏの場合には、ロープの速度が設定速度を超えており、正常状態と判定する。従って、異常カウンタのカウントをクリアし（ステップＳ１５）、ロープ破断監視モード（フラグ）をＯＦＦにして（ステップＳ１８）、ロープ破断の監視を停止する。なお、戸開走行防止装置３２の立ち上げ時には、ロープ破断監視モードはＯＦＦである。

ステップＳ１８の後、ステップＳ８においてロープ破断監視モードがＯＦＦであれば、ステップＳ１、Ｓ２のフロー開始時に入力したエンコーダ１８、１９からのパルスカウンタ値及び着床センサ２６からのドアゾーン信号の現在値を前回値に入力する（ステップＳ９、Ｓ１０）。

ステップＳ５では、ロープ破断監視モードに設定されているか否かを判定し、最初はロープ破断監視モードが開始されていないのでＯＦＦとなり、ドアゾーン信号の現在値（１か０）と前回値（１か０）が一致しているか否かを判定する（ステップＳ６）。

その結果、Ｙｅｓ（不一致）の場合は、ロープ１７の速度が低いか又はゼロであるにも拘らず、ドアゾーン信号が変化し、かご７が移動していることを示しているため、ロープ破断の可能性があり、ロープ破断監視を開始すべきと看做してロープ破断監視モードをＯＮとし（ステップＳ７）、ステップＳ８に進む。

Ｎｏ（一致）の場合には、かご７は移動していないことを示しているので、ロープ破断の監視は必要が無く、ロープ破断監視＝ＯＦＦのままとし、直接ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、ロープ破断監視モード＝ＯＦＦの場合は、ステップＳ９において、現在のエンコーダパルスカウンタのカウント値を前回値に更新し、ステップＳ１０において、現在のドアゾーン信号の値を前回値に更新する。

ロープ破断監視モード＝ＯＮの時には、ステップＳ８から本ルーチンを出るので、ステップＳ９、Ｓ１０の処理がスキップされ、ロープ破断監視モードがＯＮの時の値が前回値として継続されることになる。

ステップＳ５におけるロープ破断監視モード＝ＯＮであるときは、ドアゾーン信号の変化が設定時間続いているか否かを判定する（ステップＳ１１）。その結果、ドアゾーン信号の現在値と前回値が一致していない状態が設定時間継続していることが分かった場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）には、エンコーダパルスカウンタ値の前回値と現在値とを比較し、異常を確認する（ステップＳ１３）。

すなわち、ノイズの影響等でドアゾーン近辺でかご７がふらついている可能性があり、この状態が続き且つかご速度に変化がなければ（ステップＳ１１及びＳ１３のＹｅｓ）、誤検出の恐れを防ぐため異常カウンタのカウント値が設定回数に達したときのみ（ステップＳ１４及びＳ１６）、ロープ破断が検出されたものとし（ステップＳ１７）、ロープ破断の監視は必要が無くなるので、ロープ破断監視モード＝ＯＦＦにする（ステップＳ１８）。ロープ破断検出時には、戸開走行防止装置３２からロープ破断検出信号が出力される。

ステップＳ１１において、ドアゾーン信号の現在値と前回値が一致している状態が設定時間継続していないことが分かった場合（ステップＳ１１のＮｏ）、ドアゾーン信号の現在値と前回値が一致しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。その結果、不一致（Ｎｏ）であれば、ステップＳ８に進むが、一致（Ｙｅｓ）であれば、ステップＳ１８に進んで、この場合もロープ破断監視モード＝ＯＦＦにする。

すなわち、ドアゾーン信号に変化がなければ、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１８に進んでロープ破断の監視をＯＦＦとすることができる。他方、ノイズの影響等でドアゾーン近辺でかご７がふらついているような場合には、ドアゾーン信号に変化が生じ得るが、それが一定時間継続しないとしても、ロープ破断の監視は依然必要と判断できるので、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ８に進むことになる。

１ 油圧ジャッキ、２ シリンダ、３ プランジャ、４ そらせ車、５ 油圧パワーユニット、６ 油圧配管、７ かご、８ 懸吊体、９ 非常止め装置、１１ 調速機、１２ 張り車、１３ 調速機ロープ、１４ 操作レバー、１５ 上部綱車、１６ 下部綱車、１７ かご速度検出用ロープ、１８ 第１のエンコーダ、１９ 第２のエンコーダ、２１ かご出入り口、２２ かごの戸、２３ 乗場出入口、２４ 乗場の戸、２５ 乗場ドアスイッチ、２６ 着床センサ、３１ 制御盤、３２ 戸開走行防止装置、３３ 制御基板、３４ コンタクタユニット、７１ アクチュエータ。

Claims (6)

1. かごが階床に対応したドアゾーン内に位置しているか否かを示すドアゾーン信号を出力するドアゾーン検出部と、
   前記かごと連動して動くかご速度検出用ロープの速度を検出するロープ速度検出部と、
   前記ドアゾーン信号及び前記かご速度検出用ロープの速度に基づき、前記かご速度検出用ロープの速度が設定速度以下のとき、前記ドアゾーン信号の変化が検出されてから一定時間継続した後に前記かご速度検出用ロープの速度が変化しなければ、ロープ破断が発生したと判定するロープ破断検出部とを備えた
   エレベータの安全装置。
2. 前記ロープ破断検出部は、前記かご速度検出用ロープの速度が設定速度以下のとき、前記ドアゾーン信号に変化があればロープ破断監視モードをＯＮとし、前記ロープ破断監視モードがＯＮのときに、前記ドアゾーン信号の変化が検出されないときには、前記ロープ破断監視モードをＯＦＦにするとともに前記ロープ破断監視モードがＯＦＦのときは前記ドアゾーン信号及び前記かご速度検出用ロープの速度を最新の値に更新する
   請求項１に記載のエレベータの安全装置。
3. 前記ロープ破断検出部は、前記かご速度検出用ロープの速度が前記設定速度を超えているとき、前記ロープ破断監視モードをＯＦＦにする
   請求項２に記載のエレベータの安全装置。
4. 前記ロープ破断検出部は、前記かご速度検出用ロープの速度が設定速度以下のとき、前記ドアゾーン信号に変化がなければ前記ロープ破断監視モードをＯＦＦのままにする
   請求項２又は３に記載のエレベータの安全装置。
5. 前記ロープ破断検出部は、前記かご速度検出用ロープの速度が、設定時間継続して変化しないことを条件として前記ロープ破断が発生したと判定し、前記ロープ破断監視モードをＯＦＦにする
   請求項２から４のいずれか１項に記載のエレベータの安全装置。
6. 前記ロープ破断検出部は、前記条件が成立しなかったとき、前記ロープ破断監視モードをＯＦＦにする
   請求項５に記載のエレベータの安全装置。

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